實(shí)心墩翻模指導(dǎo)性施工工藝

淺談實(shí)心墩翻模施工工藝【摘要】：本文介紹了實(shí)心墩翻模施工原理及施工工藝，明確高墩翻模墩身施工作業(yè)的工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范高墩身施工?！娟P(guān)鍵詞】：實(shí)心墩翻模施工施工工藝1

前言隨著建筑材料、工程機(jī)械的發(fā)展和設(shè)計(jì)理論、施工方法的成熟，橋梁的跨越能力也逐步增強(qiáng)，尤其是在跨越天然河流溝壑等。大跨度橋梁一般來說存在高墩或索塔等高的建筑物，對于這類高的建筑物與通常的高層建筑還很多不同之處，因此研究高墩施工技術(shù)就顯得相當(dāng)有意義了。本文結(jié)合XX，從模板設(shè)計(jì)、翻模施工等方面對高墩翻模施工技術(shù)進(jìn)行研究，總結(jié)出高墩施工經(jīng)驗(yàn)。翻模是由傳統(tǒng)的滑模演變而來的,鑒于傳統(tǒng)的滑模使用過程中出現(xiàn)的諸如拉槽、掛漿及糾偏等問題,尤其要特別指出的是該套模板與滑模等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)最大區(qū)別在于模板安裝好后,只與下層已固節(jié)的墩身模板接觸,施工荷載對其不發(fā)生影響,有效的提高了立模精度,這對控制高墩墩身混凝土質(zhì)量以及墩身的垂直偏位起到了關(guān)鍵性的作用。2工程概況某高速公路某大橋全長448.5m，橋跨布置為4×40+3×40+4×40，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土40米T梁，先剪支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為分別采用柱式墩、實(shí)心墩、樁基礎(chǔ)。全橋共有8個(gè)實(shí)心墩，實(shí)心墩最大高度為40.5m，外形平面尺寸為5×2.2m。3實(shí)心墩施工原理實(shí)心墩翻模施工系自承法施工體系，實(shí)心墩墩身較高，無法進(jìn)行一次澆筑到頂?shù)氖┕し椒?，所以需要分?jié)進(jìn)行澆注，利用已澆筑完的下節(jié)混凝土墩身及模板承受上一節(jié)混凝土的施工荷載，然后模板循環(huán)上升、澆筑混凝土，如此循環(huán)施工直至到墩頂標(biāo)高位置（見圖1），然后進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。圖1模板翻升施工示意圖4實(shí)心墩的施工工藝4.1施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備的主要內(nèi)容：模板的設(shè)計(jì)與加工；模板荷載設(shè)計(jì)與計(jì)算；模板對拉螺桿設(shè)計(jì)制作；支、拆模板人工操作平臺(tái)及塔吊基礎(chǔ)施工及塔吊安裝等工作。4.1.1模板的設(shè)計(jì)與加工采用翻模施工施工荷載的承重結(jié)構(gòu)為下節(jié)模板，下節(jié)模板通過與墩身混凝土的包裹粘結(jié)及模板對拉桿的支撐來支撐上節(jié)混凝土施工時(shí)產(chǎn)生的施工荷載，因此實(shí)心墩模板除具有一般模板的功能外，同時(shí)是施工荷載承重結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在模板結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，每節(jié)模板的結(jié)構(gòu)及高度在滿足施工要求的同時(shí)，還必須保證模板與混凝土的握裹摩擦力滿足施工荷載的要求，與起重設(shè)備匹配，每節(jié)模板的高度易設(shè)計(jì)成1.5m模板加工要求型鋼間滿捍，型鋼與面板間間斷焊，焊縫長30mm，焊點(diǎn)間距200mm，焊角高度4cm。模塊間錯(cuò)臺(tái)、接縫小于0.5mm，模板長、寬允許偏差-1mm、肋高±5mm、模板端偏斜0.5mm，連接配件孔中心與板側(cè)的間距±0.3mm，板端中心與板端的間距-0.5mm。模板加工完成后，在施工現(xiàn)場要對整套上下兩節(jié)進(jìn)行試拼，試拼分水平方向的試拼和垂直方向的試拼，尤其要注意模板第一次翻升后垂直方向的試拼，在試拼時(shí)，上下兩節(jié)模板必須上下翻升拼裝，以保證施工時(shí)接縫平整、嚴(yán)密及有良好的垂直度（見圖2）。翻模前翻模后ABABBABA接縫1接縫2接縫1接縫2圖2模板試拼示意圖4.1.2模板荷載設(shè)計(jì)與計(jì)算實(shí)心墩墩側(cè)模板的荷載主要是新澆混凝土對側(cè)面模板的壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載，對于鋼筋混凝土墩身，還應(yīng)考慮振搗時(shí)產(chǎn)生的荷載⑴新澆筑混凝土對模板側(cè)面的壓力標(biāo)準(zhǔn)值，采用內(nèi)部振搗器時(shí)，最大側(cè)壓力按下列公式計(jì)算，取二式中的較小值。F=0.22γct0β1β2v1/2（1）F=γcH(2）式中：F——新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力(kN/m2)；γc——混凝土的表觀密度(25kN/m3)；ｔ?！聺不炷恋某跄龝r(shí)間（5h），可按實(shí)測確定，當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，采用ｔ。=200/（T+15）計(jì)算T為混凝土的澆筑溫度，℃）；ｖ——混凝土的澆筑速度（1m/h）；Ｈ——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（6m）；β1——外加劑影響修正系數(shù)，取1.2；β2——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15。經(jīng)計(jì)算對比，取最小值應(yīng)采用公式（1）的計(jì)算結(jié)果。即F=0.22×25×5×1.2×1.15×11/2=37.95kN/m2，混凝土傾倒荷載=4kN/m2，荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2則：F總=1.2(37.95+4)=50.34kN/m2⑵檢算1m寬5mm鋼板（水平方向）I=（1/12）×1×0.0053w=（1/6）×1×0.0052以1m寬水平方向?yàn)檠芯繉ο?，q=50.34×1=50.34kN/m，跨度為0.3m則：Fmax=5/384×（ql4/EI）=3mmбmax=1/8×（ql2/w）=135.918MPa<215MPa由此可見，5mm鋼板可以滿足公路施工技術(shù)規(guī)范中的平整度要求，尤其是撓度很小，能保證混凝土的表面平整。4.1.3模板對拉螺桿設(shè)計(jì)制作實(shí)心墩模板對拉螺桿采用普通型工具對拉螺桿，模板之間用Φ12拉筋并加撐木使之成為整體，將對均勻分布在每節(jié)模板，用于固定模板，使模板不會(huì)因新澆混凝土而長生的側(cè)壓力使模板產(chǎn)生變形，在施工過程中，考慮到拆裝和重復(fù)利用，每根拉桿均加PVC外套。立模時(shí)，拉桿與橫肋用螺栓連接，拆模時(shí)，用特制的扳手將螺母取出。拉桿的層距選擇1m，拉桿孔垂直位置設(shè)在每節(jié)段1.5m高模板的上50cm和下50cm處;平面每層設(shè)順橋向四道，設(shè)計(jì)通氣孔位全部為拉桿位置，不再另行留設(shè)。4.1.4支、拆模板人工操作平臺(tái)模板運(yùn)到施工現(xiàn)場后，在模板上制作人工操作平臺(tái)，按照安全施工的要求，在每節(jié)模板的上下兩端用角鋼加工人工操作平臺(tái)及防護(hù)欄，要求高度1.2m，以便在裝、拆模板時(shí)方便操作，之后進(jìn)行模板試拼（見圖3）。圖3模板工作平臺(tái)示意圖4.1.5塔吊基礎(chǔ)施工及塔吊安裝塔吊位置的選擇，不僅要考慮塔吊的工作范圍，同時(shí)要考慮塔吊基底的承載力。當(dāng)基底承載力不夠時(shí)應(yīng)進(jìn)行換填、壓實(shí)處理，使基底承載力滿足要求，另外，塔吊基礎(chǔ)最好通過承臺(tái)預(yù)埋鋼筋與承臺(tái)連接，要求塔吊基地和承臺(tái)的頂面必須水平，預(yù)埋件位置準(zhǔn)確。當(dāng)塔吊基礎(chǔ)與承臺(tái)連接在一起時(shí)，塔吊與墩身之間要有足夠的空間，保證模板能垂直上下翻動(dòng)。塔吊安裝完成后經(jīng)安檢部門檢驗(yàn)合格后方可使用(如圖4)。與塔吊相結(jié)合的翻模施工，由于節(jié)省了滑模頂升系統(tǒng)所需大量的鋼管及千斤頂，使之更為經(jīng)濟(jì)；墩身所需的材料可以通過塔吊實(shí)現(xiàn)垂直運(yùn)輸而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。另一方面，也提高了塔吊的使用效率。圖4塔吊翻模施工示意圖4.2測量放樣精確測量定位墩身和鋼筋的位置。當(dāng)墩身施工到一定高度時(shí)，應(yīng)用全站儀測與鉛直儀校核一次，防止因儀器誤差導(dǎo)致墩身偏斜。4.3承臺(tái)施工及預(yù)埋墩身鋼筋在澆筑承臺(tái)混凝土前，向加工墩身預(yù)埋鋼筋，固定鋼筋時(shí)注意接頭要錯(cuò)開1m，鋼筋外漏端長度分別為3.5-4.5m，接頭需要用滾絲機(jī)滾好絲，用膠皮套套住，防止生銹。預(yù)埋鋼筋定位牢固，間距符合設(shè)計(jì)要求，保證鋼筋的垂直度。當(dāng)承臺(tái)與塔吊基礎(chǔ)連接時(shí)，二者同時(shí)澆筑。4.4安裝模板模板安裝前，用清洗劑將模板表面清洗干凈，晾干后在涂抹脫模劑，覆蓋、晾干后使用。當(dāng)?shù)匦螚l件允許的情況下，可用吊車安裝模板，調(diào)整模板時(shí)，在保證模板接縫及垂直度上滿足規(guī)范要求的同時(shí)，用連通水管控制、調(diào)整模板時(shí)，以確保模板頂面在一個(gè)水平面內(nèi)，由于是翻模施工，在高空中調(diào)整模板的垂直度難度較大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，只有在保證底節(jié)模板頂面水平的條件下，才能保證在整個(gè)翻模施工過程中，接縫平整、緊密，墩身的垂直度符合施工規(guī)范要求。模板的垂直度通過模板的四個(gè)角坐標(biāo)來控制，平面位置偏差控制在5mm以內(nèi)。底節(jié)模板組拼成形后，所有螺栓留出少量松動(dòng)余地。模板前后方向偏斜的調(diào)整通過手拉葫蘆調(diào)整，左右偏斜的調(diào)整則在模板底邊靠傾斜方向的一端塞加墊片實(shí)現(xiàn)。模板之間的縫隙塞有橡膠條或者雙面膠，防止漏漿。精調(diào)調(diào)整完畢后，擰緊全部螺栓，即可澆筑混凝土模板安裝完畢后，應(yīng)對其平面位置、頂面高程，節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向接縫進(jìn)行檢查，檢查合格后，再用柔性水泥把水平接縫封好，防止?jié)仓炷習(xí)r漏漿，以確保混凝土外觀質(zhì)量。4.5澆筑底節(jié)6m混凝土為便于底節(jié)混凝土澆筑完成后查處底節(jié)外側(cè)模板，在地接模板安裝前，用砂漿在模板四周澆筑一個(gè)約10cm寬，3-5cm高的平臺(tái)，水泥砂漿頂在同一水平面上，以保證模板底部不漏漿，模板頂面水平。在底節(jié)模板拆除前鑿除水泥砂漿，以便底節(jié)模板有足夠的空間自由下落、拆除。墩身混凝土由拌合站集中攪拌，混凝土混合料應(yīng)拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。由罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，混凝土從攪拌機(jī)卸出后，運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間不應(yīng)大于60分鐘。通過吊車或塔吊將混凝土運(yùn)至模板內(nèi)，嚴(yán)格分層澆筑，分層厚度在30cm為宜，并采用插入式振搗器振搗，插入時(shí)應(yīng)垂直稍快，提出時(shí)略慢，以免在混凝土中留有空洞，振搗時(shí)間一般控制在25-40s為宜，若出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，表明混凝土已振搗完成：⑴混凝土表面停止沉落或沉落不顯著。⑵振搗不在出現(xiàn)顯著氣泡。⑶混凝土表面呈現(xiàn)平坦、浮漿⑷混凝土已將模板邊角部位填滿充實(shí)?；炷翝仓叨纫烁哂谀０?mm，為了保證混凝土的表面不產(chǎn)生溫度收斂裂縫，澆筑時(shí)間盡量避開高溫時(shí)間段，同時(shí)減緩澆注速度，加強(qiáng)溫度檢測和混凝土的保溫措施。拆模時(shí)，應(yīng)保證混凝土的氣溫和混凝土內(nèi)部的溫度差不超過25℃，混凝土澆筑后及時(shí)養(yǎng)生，高空混凝土的養(yǎng)生工作比較困難，在塔吊上裝上水箱蓄水，在模板的底部四周用鍍鋅水管灑水，用土工布包裹養(yǎng)生，保證混凝土表面濕潤。4.6施工縫處理在模板安裝前，對混凝土施工縫鑿毛處理，模板邊混凝土與模板頂面平齊，以保證混凝土施工縫線性美觀。新舊混凝土結(jié)合面用鋼絲刷刷洗或鑿毛，有水洗刷時(shí)混凝土強(qiáng)度須達(dá)到0.5MPa，鑿毛時(shí)混凝土強(qiáng)度須達(dá)到2.5MPa，清除表面水泥漿，露出新鮮的混凝土，在澆筑新混凝土前用水濕潤就混凝土面。4.7模板的拆除與安裝拆除底節(jié)模板時(shí)，先用手拉葫蘆將底節(jié)模板吊起，然后鑿除模板底部砂漿，松掉模板連接螺絲及所有拉桿，當(dāng)模板完全脫離墩身，將模板吊起，重復(fù)4.4操作。模板安裝完成后，用全站儀檢測模板的平面位置，檢測模板垂直度是否符合要求，模板接縫是否平整緊密，用連通水管檢測模板水平面是否水平，在模板安裝、調(diào)整符合要求后，用水泥把水平接縫封好。施工準(zhǔn)備、測量放樣4.8施工工藝流程圖（如圖5）施工準(zhǔn)備、測量放樣鋼筋加工承臺(tái)施工及預(yù)埋墩身鋼筋鋼筋鋼筋加工承臺(tái)施工及預(yù)埋墩身鋼筋鋼筋測量放線墩身鋼筋連接及鋼筋綁扎測量放線墩身鋼筋連接及鋼筋綁扎模板底部用水泥砂漿找平模板底部用水泥砂漿找平安裝模板安裝模板垂直度檢測及模板調(diào)整垂直度檢測及模板調(diào)整澆筑第一節(jié)混凝土澆筑第一節(jié)混凝土澆筑第二節(jié)混凝土拆除模板澆筑第二節(jié)混凝土拆除模板綁扎第二節(jié)墩身鋼筋鉛垂儀檢查模板軸線綁扎第二節(jié)墩身鋼筋鉛垂儀檢查模板軸線拆除底節(jié)模板安裝上節(jié)模板拆除底節(jié)模板安裝